特高壓輸電線路繼電保護(hù)算法的研究.pdf

1、隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)的提出和建設(shè)，超高壓(Extra High Voltage, EHV)輸電技術(shù)已不能滿足大區(qū)域互聯(lián)以及遠(yuǎn)距離輸電的要求，特高壓(Ultra High Voltage, UHV)遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的發(fā)展成為必然。特高壓輸電是互聯(lián)網(wǎng)中的核心部分，對(duì)其安全性和穩(wěn)定性的要求更加嚴(yán)格。特高壓輸電繼電保護(hù)則擔(dān)負(fù)著保障全網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要使命。因此，提高繼電保護(hù)算法的快速性和精確度對(duì)特高壓輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的意義。本文

2、從基于工頻量的繼電保護(hù)和基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)兩方面入手，分別提出了改進(jìn)的時(shí)域電容電流補(bǔ)償算法和改進(jìn)的分段普羅尼(Prony)算法用以提高特高壓輸電線路繼電保護(hù)的性能。
　　電容電流使特高壓輸電線路電流差動(dòng)保護(hù)性能變差，采用常規(guī)的電容電流補(bǔ)償算法，雖對(duì)電容電流進(jìn)行了補(bǔ)償，但仍存在線路區(qū)內(nèi)故障時(shí)受故障點(diǎn)影響導(dǎo)致補(bǔ)償不精確的問(wèn)題。為此，提出了一種基于故障測(cè)距的時(shí)域電容電流補(bǔ)償算法。該補(bǔ)償算法利用了故障暫態(tài)特性，能補(bǔ)償部分暫態(tài)電容電流，并

3、對(duì)電容電流進(jìn)行了精確補(bǔ)償。在保證區(qū)外故障可靠性的同時(shí)，大大提高了區(qū)內(nèi)故障時(shí)的靈敏度。
　　特高壓輸電線路電壓等級(jí)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障信號(hào)中含有豐富的暫態(tài)成分。對(duì)于分析不連續(xù)或含突變性分量的故障信號(hào)，分段Prony算法比傳統(tǒng)Prony算法具有更高的計(jì)算精度和抗噪性能。本文在分析了現(xiàn)有的基于相對(duì)均方誤差(Mean Square Relative Error, MSRE)的分段Prony算法受噪聲干擾嚴(yán)重、分段不準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，提出了基于小

4、波變換的分段Prony算法，該分段方法抗干擾能力強(qiáng)、計(jì)算速度快，可提高故障信號(hào)中暫態(tài)分量的提取速度和精度。
　　此外，針對(duì)帶并聯(lián)電抗器的特高壓輸電線路故障相恢復(fù)電壓的特點(diǎn)，利用改進(jìn)的分段Prony算法對(duì)發(fā)生瞬時(shí)性故障和永久性故障時(shí)的故障相恢復(fù)電壓進(jìn)行了分析，可有效辨識(shí)帶并聯(lián)電抗器的特高壓輸電線路的故障性質(zhì)。同時(shí)分析了不同故障類型時(shí)特高壓輸電故障電流各線模分量主頻的特征，并提出基于線模分量主頻的故障選相方案。選相結(jié)果不受過(guò)渡電阻和故